CN114323351A - 一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置，包括：温箱、设置于温箱内的测试板、温度读取模块和上位机；测试板，用于监测温箱内的环境温度，得到第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至温度读取模块；温度读取模块，用于读取第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至上位机；上位机，用于根据第一环境温度和第二环境温度确定测试板上的被测温度传感器的精度是否准确。本申请提供的技术方案，实现了多个工位同时并测，提高了测试效率，降低了测试成本。

Description

一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置

技术领域

本发明属于温度传感器精度测量技术领域，具体涉及一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置。

背景技术

温度传感器类芯片的主要功能是监控环境温度，将环境温度转换为电信号。但是温度传感器芯片测试其在全温度范围转换温度的精度的时候，需要控制环境温度，做一个芯片的全温度测试，需要实时监控被测试的温度传感器表面温度，同时做完全温度范围的检测，所需时间较久，效率较低，且针对不同封装形式的芯片，监控表面温度较复杂。

目前控制温度的方式主要有以下两种：温箱和热流罩，温箱体积较大，温度变化速率较低，箱内温度较均匀；热流罩控温速率更快，但是控温区域体积较小。采用以上两种方案进行温度传感器测试时，均有一些问题：(1)温箱因变温较慢，体积较大，一般被测芯片需要从温箱取出，放到自动测试设备(ATE)上测试，但是被测芯片取出后，其温度就会发生变化，导致测试不准确；(2)热流罩可以把器件放到ATE机台上测试，但是其一次只能测试一只，且ATE机台无法长时间承受高低温应力，此方案无法做批量试验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置，以解决现有技术中测试结果不准确和无法批量检测温度传感器的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置，所述装置包括：温箱、设置于温箱内的测试板、温度读取模块和上位机；

所述测试板，用于监测温箱内的环境温度，得到第一环境温度和第二环境温度，并将所述第一环境温度和第二环境温度发送至所述温度读取模块；其中，所述第一环境温度是设置于所述测试板上的温度监控芯片采集的，所述第二环境温度是设置于所述测试板上的环绕温度监控芯片分布的多个被测温度传感器各自采集的；

所述温度读取模块，用于读取所述第一环境温度和所述第二环境温度，并将所述第一环境温度和所述第二环境温度发送至上位机；

所述上位机，用于根据所述第一环境温度和所述第二环境温度确定所述测试板上的被测温度传感器的精度是否准确。

进一步的，所述测试板包括：多组温度监控单元；

每个所述温度监控单元包括：温度监控芯片和多个被测温度传感器；

所述温度监控芯片，用于采集温箱内的第一环境温度，并将所述第一环境温度发送至温度读取模块；

所述被测温度传感器，用于采集温箱内的第二环境温度，并将所述第二环境温度发送至温度读取模块。

进一步的，所述温度监控芯片的型号为TMP117MAIDRVR。

进一步的，所述温度读取模块采用FPGA芯片。

进一步的，所述FPGA芯片的型号为EP4CE6F17C8。

进一步的，所述上位机，包括：

第一计算模块，用于当所述测试板放置于所述温箱内预设时间段后，计算所有的所述温度监控芯片采集的第一环境温度的平均值，得到第三环境温度；

第二计算模块，用于计算每个所述温度监控芯片采集的第一环境温度与所述第三环境温度的温差，当所有的所述第一环境温度与所述第三环境温度的温差属于第一阈值范围时，计算每个被测温度传感器与所述第三环境温度的温差；

第三计算模块，用于计算每个所述被测温度传感器采集的第二环境温度与所述第三环境温度的温差，若所述被测温度传感器采集的第二环境温度与所述第三环境温度的温差属于第二阈值范围，则所述被测温度传感器的精度准确；若所述被测温度传感器采集的第二环境温度与所述第三环境温度的温差不属于第二阈值范围，则所述被测温度传感器的精度异常。

进一步的，所述上位机还包括：

存储模块，用于存储所述第一环境温度、第二环境温度、所述第三环境温度、所述第一环境温度与所述第三环境温度的温差以及所述第二环境温度与所述第三环境温度的温差。

进一步的，所述装置还包括：

电源模块，用于为所述多工位全温度范围的温度传感器测试装置进行供电。

本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：通过测试板监测温箱内的环境温度，得到第一环境温度和第二环境温度，通过温度读取模块读取第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至上位机，通过上位机根据第一环境温度和第二环境温度确定测试板上的被测温度传感器的精度是否准确，实现了多个工位同时并测，提高了测试效率，降低了测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的另一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的温度监控单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是根据一示例性实施例示出的一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：温箱、设置于温箱内的测试板、温度读取模块和上位机；

测试板，用于监测温箱内的环境温度，得到第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至温度读取模块；其中，第一环境温度是设置于测试板上的温度监控芯片采集的，第二环境温度是设置于测试板上的环绕温度监控芯片分布的多个被测温度传感器各自采集的；

温度读取模块，用于读取第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至上位机；

上位机，用于根据第一环境温度和第二环境温度确定测试板上的被测温度传感器的精度是否准确。

本发明实施例提供的一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置，通过测试板监测温箱内的环境温度，得到第一环境温度和第二环境温度，通过温度读取模块读取第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至上位机，通过上位机根据第一环境温度和第二环境温度确定测试板上的被测温度传感器的精度是否准确，实现了多个工位同时并测，提高了测试效率，降低了测试成本。

作为上述实施例的一种改进，本发明实施例提供另一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置，如图2所示，该装置包括：温箱、设置于温箱内的测试板、温度读取模块和上位机；

测试板，用于监测温箱内的环境温度，得到第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至温度读取模块；

温度读取模块，用于读取第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至上位机；其中，第一环境温度是设置于测试板上的温度监控芯片采集的，第二环境温度是设置于测试板上的环绕温度监控芯片分布的多个被测温度传感器各自采集的；

上位机，用于根据第一环境温度和第二环境温度确定测试板上的被测温度传感器的精度是否准确。

进一步可选的，测试板包括：多组温度监控单元；

每个温度监控单元包括：温度监控芯片和多个被测温度传感器；

温度监控芯片，用于采集温箱内的第一环境温度，并将第一环境温度发送至温度读取模块；

被测温度传感器，用于采集温箱内的第二环境温度，并将第二环境温度发送至温度读取模块。

需要说明的是，本发明实施例对“每组温度监控单元中的被测温度传感器的数量”的不做限定，可以由本领域技术人员根据实验数据等进行设置，一些实施例中，如图3所示，每组温度监控单元中的被测温度传感器的数量可以但不限于为4，一共四组温度监控单元。

可以理解的是，通过在测试板中设置多个最小单元(温度监控单元)的方式，可以通过增加最小单元的数量，迅速增加测试能力，可以实现在一次温度变化范围内，测试多个被测芯片。同时，降低了监控被测芯片表面温度的复杂程度，经过试验证明，此种方案的测试精度可以达到±1.5℃。

进一步可选的，温度监控芯片的型号为TMP117MAIDRVR。

进一步可选的，温度读取模块可以但不限于采用FPGA芯片。

具体的，FPGA芯片的型号可以但不限于为EP4CE6F17C8。

进一步可选的，上位机，包括：

第一计算模块，用于当测试板放置于温箱内预设时间段后，计算所有的温度监控芯片采集的第一环境温度的平均值，得到第三环境温度；

第二计算模块，用于计算每个温度监控芯片采集的第一环境温度与第三环境温度的温差，当所有的第一环境温度与第三环境温度的温差属于第一阈值范围时，计算每个被测温度传感器与第三环境温度的温差；

第三计算模块，用于计算每个被测温度传感器采集的第二环境温度与第三环境温度的温差，若被测温度传感器采集的第二环境温度与第三环境温度的温差属于第二阈值范围，则被测温度传感器的精度准确；若被测温度传感器采集的第二环境温度与第三环境温度的温差不属于第二阈值范围，则被测温度传感器的精度异常。

可以理解的是，当所有的第一环境温度与第三环境温度的温差属于第一阈值范围时，说明温箱内的环境温度比较均匀，这时再进一步检测被测温度传感器的精度会比较准确。

需要说明的是，本发明实施例对“预设时间段、第一阈值范围和第二阈值范围”的不做限定，可以由本领域技术人员根据实验数据等进行设置，一些实施例中，预设时间段可以根据被测温度传感器的体积大小决定保温时间长短，例如，质量小于5g的器件保温30min，质量大于5g的器件保温时间在1个小时以上。

一些实施例中，第一阈值范围可以但不限于为[-1℃,+1℃]，第二阈值范围可以但不限于为[-1.5℃,+1.5℃]。

可以理解的是，通过监控被测温度传感器附近的环境温度的方式，推算出被测温度传感器的温度，进而可以实现同时测试多颗温度传感器的目的，提高了测试效率，降低了测试成本。

进一步可选的，上位机还包括：

存储模块，用于存储第一环境温度、第二环境温度、第三环境温度、第一环境温度与第三环境温度的温差以及第二环境温度与第三环境温度的温差。

进一步可选的，该装置还包括：

电源模块，用于为多工位全温度范围的温度传感器测试装置进行供电。

例如，假设被测温度传感器的型号为SD5075，那么在试验中会控制温箱温度，同时监控测试板中各个位置的温度监控芯片的温度(即第一环境温度)，被测温度传感器SD5075采集第二环境温度，温度读取模块读取第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至上位机；

上位机计算所有的温度监控芯片采集的第一环境温度的平均值，得到第三环境温度；上位机计算每个温度监控芯片采集的第一环境温度与第三环境温度的温差，当所有的第一环境温度与第三环境温度的温差属于[-1℃,+1℃]，并稳定保持5分钟时，此时认为温箱环境已稳定，且温度分布较均匀；这时就可以近似确认在相邻温度点附近的被测温度传感器SD5075的温度和温度监控芯片的温度差异不超过1℃；

上位机计算每个被测温度传感器SD5075采集的第二环境温度与第三环境温度的温差，若被测温度传感器SD5075采集的第二环境温度与第三环境温度的温差属于第二阈值范围，则被测温度传感器SD5075的精度准确；若被测温度传感器SD5075采集的第二环境温度与第三环境温度的温差不属于第二阈值范围，则被测温度传感器SD5075的精度异常。

当环境温度为-40℃～+100℃时，此时被测温度传感器SD5075的温度转换误差应为±0.8℃，温度监控芯片的转换温度误差为±0.25℃，同时考虑到SD5075和温度监控芯片间的环境温度偏差(即第二环境温度和第一环境温度的误差)不应大于0.5℃，所以综上，我们认为被测试的SD5075和基准平均温度(即第三环境温度)偏差超过1.5℃时，我们认为该器件温度转换值超差，同时考虑到环境温度的不确定度，我们此方案的监控精度可以实现对SD5075转换温度偏差超过3℃以上的器件的准确识别。

本发明实施例提供的一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置，通过测试板监测温箱内的环境温度，得到第一环境温度和第二环境温度，通过温度读取模块读取第一环境温度和第二环境温度，并将第一环境温度和第二环境温度发送至上位机，通过上位机根据第一环境温度和第二环境温度确定测试板上的被测温度传感器的精度是否准确，实现了多个工位同时并测，提高了测试效率，降低了测试成本。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的上位机以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的上位机执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令方法的制造品，该指令方法实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种多工位全温度范围的温度传感器测试装置，其特征在于，所述装置包括：温箱、设置于温箱内的测试板、温度读取模块和上位机；

所述测试板，用于监测温箱内的环境温度，得到第一环境温度和第二环境温度，并将所述第一环境温度和第二环境温度发送至所述温度读取模块；其中，所述第一环境温度是设置于所述测试板上的温度监控芯片采集的，所述第二环境温度是设置于所述测试板上的环绕温度监控芯片分布的多个被测温度传感器各自采集的；

所述温度读取模块，用于读取所述第一环境温度和所述第二环境温度，并将所述第一环境温度和所述第二环境温度发送至上位机；

所述上位机，用于根据所述第一环境温度和所述第二环境温度确定所述测试板上的被测温度传感器的精度是否准确。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试板包括：多组温度监控单元；

每个所述温度监控单元包括：温度监控芯片和多个被测温度传感器；

所述温度监控芯片，用于采集温箱内的第一环境温度，并将所述第一环境温度发送至温度读取模块；

所述被测温度传感器，用于采集温箱内的第二环境温度，并将所述第二环境温度发送至温度读取模块。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述温度监控芯片的型号为TMP117MAIDRVR。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度读取模块采用FPGA芯片。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述FPGA芯片的型号为EP4CE6F17C8。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述上位机，包括：

第一计算模块，用于当所述测试板放置于所述温箱内预设时间段后，计算所有的所述温度监控芯片采集的第一环境温度的平均值，得到第三环境温度；

第二计算模块，用于计算每个所述温度监控芯片采集的第一环境温度与所述第三环境温度的温差，当所有的所述第一环境温度与所述第三环境温度的温差属于第一阈值范围时，计算每个被测温度传感器与所述第三环境温度的温差；

第三计算模块，用于计算每个所述被测温度传感器采集的第二环境温度与所述第三环境温度的温差，若所述被测温度传感器采集的第二环境温度与所述第三环境温度的温差属于第二阈值范围，则所述被测温度传感器的精度准确；若所述被测温度传感器采集的第二环境温度与所述第三环境温度的温差不属于第二阈值范围，则所述被测温度传感器的精度异常。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述上位机还包括：

存储模块，用于存储所述第一环境温度、第二环境温度、所述第三环境温度、所述第一环境温度与所述第三环境温度的温差以及所述第二环境温度与所述第三环境温度的温差。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

电源模块，用于为所述多工位全温度范围的温度传感器测试装置进行供电。

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